一种TiO2掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法技术

本申请公开了一种TiO2掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法，包括：(1)、制备ZnO/SiO2基料；(2)、加入8～10wt％的TiO2；(3)、球磨：将料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨10～15小时；(4)、烘干、过筛；(5)造粒：在陶瓷粉料中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛；(6)、干压成型：将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片；(7)、烧结：在500℃排胶1小时，然后按照3～5℃/min速率升至1255～1280℃保温2小时；(8)、冷却至室温。本发明专利技术中，TiO2不与ZnO/SiO2基料反应，以单质金红石相存在，能够有效调节陶瓷的频率温度系数。

A preparation method of TiO2 doped ZnO/SiO2 microwave dielectric ceramics

The invention discloses a method for preparing a TiO2 doped ZnO/SiO2 microwave dielectric ceramics, including: (1) preparation of ZnO/SiO2 base material; (2), adding 8 ~ 10wt% TiO2; (3), ball milling: feed into nylon ball milling tank, using ethanol as milling medium, zirconium oxide the grinding ball, using frequency conversion type planetary ball mill ball milling, milling speed of 365rpm, according to raw material: Ball: ethanol = 1:3:2 ratio of ball milling for 10~15 hours; (4), drying and sieving granulation; (5): adding 8wt% polyvinyl alcohol in the ceramic powder, fully grinding after sieving; (6) and dry pressing granulation: good ceramic powder is pressed into a cylindrical ceramic wafer or under a pressure of 180MPa; (7), sintering: at 500 C discharge for 1 hours, and then in accordance with the rate of 3~5 DEG /min to 1255~1280 DEG C for 2 hours; (8), cooled to room temperature. In the present invention, TiO2 does not react with the ZnO/SiO2 base material, and can effectively regulate the frequency and temperature coefficient of the ceramic in the presence of the single rutile phase.

【技术实现步骤摘要】
一种TiO2掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法
本申请属于通讯
，特别是涉及一种TiO2掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法。
技术介绍
近年来，为了适应电子元器件高频化发展需求，低介高频的陶瓷材料越来越成为研究的热点。ZnO/SiO2低介电常数陶瓷系统是一种新型的微波介质陶瓷体系，该陶瓷体系具有较小的介电常数和优异的微波性能，但是烧结温度较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种TiO2掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法，以克服现有技术中的不足。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：本申请实施例公开一种TiO2掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法，包括：(1)、制备ZnO/SiO2基料；(2)、加入8～10wt％的TiO2；(3)、球磨：将料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨10～15小时；(4)、烘干、过筛：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度100℃，干燥时间20min，干燥完成后采用40目的筛子过筛，获得陶瓷粉料；(5)造粒：在陶瓷粉料中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛；(6)、干压成型：将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片；(7)、烧结：在500℃排胶1小时，然后按照3～5℃/min速率升至1255～1280℃保温2小时；(8)、冷却至室温：首先以1℃/min的速率降到1000℃，再以100℃/小时的速率降到800℃，然后自然冷却至常温。优选的，在上述的TiO2掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法中，所述步骤(1)中，ZnO/SiO2基料采用固相法合成。优选的，在上述的TiO2掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法中，固相法合成ZnO/SiO2基料的方法包括：(1)、ZnO和SiO2按照摩尔比2:1计量；(2)、球磨：将按配方称好的粉料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨10～15小时；(3)、烘干、过筛：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度80℃，干燥时间20min，干燥完成后采用100目的筛子过筛；(4)、预烧。优选的，在上述的TiO2掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法中，预烧温度1100℃，预烧时间4小时。与现有技术相比，本专利技术的优点在于：本专利技术中，TiO2不与ZnO/SiO2基料反应，以单质金红石相存在，能够有效调节陶瓷的频率温度系数。具体实施方式本专利技术通过下列实施例作进一步说明：根据下述实施例，可以更好地理解本专利技术。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本专利技术，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本专利技术。本实施例中，TiO2掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法，包括：(1)、制备ZnO/SiO2基料；(2)、加入9wt％的TiO2；(3)、球磨：将料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨12小时；(4)、烘干、过筛：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度100℃，干燥时间20min，干燥完成后采用40目的筛子过筛，获得陶瓷粉料；(5)造粒：在陶瓷粉料中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛；(6)、干压成型：将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片；(7)、烧结：在500℃排胶1小时，然后按照5℃/min速率升至1255～1280℃保温2小时；(8)、冷却至室温：首先以1℃/min的速率降到1000℃，再以100℃/小时的速率降到800℃，然后自然冷却至常温。制备ZnO/SiO2基料的制备方法包括：(1)、ZnO和SiO2按照摩尔比2:1计量；(2)、球磨：将按配方称好的粉料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨12小时；(3)、烘干、过筛：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度80℃，干燥时间20min，干燥完成后采用100目的筛子过筛；(4)、预烧：在氧化铝坩埚中于1100℃预烧4小时。TiO2不与ZnO/SiO2基料反应，以单质金红石相存在，能够有效调节陶瓷的频率温度系数。将烧结好的陶瓷粉体进行测试，测试项目包括介电常数、品质因数和温度系数，所用仪器型号为HP8703A，测试腔体为Φ30×t28mm的镀银铝腔，其性能参数如下：介电常数＝8.7，品质因数＝40100GHz，温度系数＝0.78ppm/℃。最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种TiO2掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：(1)、制备ZnO/SiO2基料；(2)、加入8～10wt％的TiO2；(3)、球磨：将料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨10～15小时；(4)、烘干、过筛：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度100℃，干燥时间20min，干燥完成后采用40目的筛子过筛，获得陶瓷粉料；(5)造粒：在陶瓷粉料中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛；(6)、干压成型：将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片；(7)、烧结：在500℃排胶1小时，然后按照3～5℃/min速率升至1255～1280℃保温2小时；(8)、冷却至室温：首先以1℃/min的速率降到1000℃，再以100℃/小时的速率降到800℃，然后自然冷却至常温。

【技术特征摘要】
1.一种TiO2掺杂ZnO/SiO2微波介质陶瓷的制备方法，其特征在于，包括：(1)、制备ZnO/SiO2基料；(2)、加入8～10wt％的TiO2；(3)、球磨：将料放入尼龙球磨罐中，以无水乙醇作为球磨介质，氧化锆为磨球，利用变频式行星球磨机球磨，球磨转速365rpm，按照原料：磨球：无水乙醇＝1:3:2比例球磨10～15小时；(4)、烘干、过筛：将球磨后浆料在干燥箱中进行干燥，干燥温度100℃，干燥时间20min，干燥完成后采用40目的筛子过筛，获得陶瓷粉料；(5)造粒：在陶瓷粉料中加入8wt％的聚乙烯醇，充分研磨后再过筛；(6)、干压成型：将造粒好的陶瓷粉料在180MPa的压力下压制成圆柱形陶瓷生坯或圆片；(7)、烧结：在500℃排胶1小时，然后按照3～5℃/min速率升至1255～1280℃保温2小时；(8)、冷却至室温：首先以1℃/min的速率降到1000℃，再以100℃/小时的速率降...

【专利技术属性】
技术研发人员：施海月，
申请(专利权)人：施海月，
类型：发明
国别省市：江苏,32